Účinek tloušťky materiálu a vzdálenosti podpěr na vybrané charakteristiky ohybu

Petr Kupsa

Master's thesis

The effect of material thickness and support distance on selected bending characteristic

Abstract:

Diplomová práce se zabývá posouzením vlivu tloušťky materiálu a vzdálenosti podpěr na vybrané mechanické vlastnosti bukového dřeva (Fagus sylvatica), které byly zjišťovány pomocí tříbodového ohybu. Hlavními faktory byla tloušťka zkušebních těles a vzdálenost podpěr. Úrovně faktoru tloušťky zkušebních těles byly 15, 20, 25, 45, 50, 55, 60, 80, 85, 90 mm. Úrovně faktoru vzdálenosti podpěr při ohybové zkoušce byly vždy desetinásobky tloušťky zkušebního tělesa. Délka materiálu byla o 80 cm delší jak vzdálenosti podpěr z každé strany 40 mm. Sledované mechanické vlastnosti byly získány analýzou silově průhybového diagramu (pevnost, práce, průhyb a moduly). Výzkum diplomové práce hodnotil rozdíly ohybových charakteristik zkušebních těles s rostoucími geometrickými parametry. Podle (Požgaj, et al., 1993) krátká tělesa podléhají smykovému napětí více než delší tělesa, tím jsou negativně ovlivněny ohybové vlastnosti. Cílem práce je ověření této hypotézy a porovnání rozdílů mezi ohybovými charakteristikami zkušebních těles různých geometrických parametrů. Vyhodnocení jednotlivých úrovní zkušebních těles potvrdilo, že vyšší tloušťka materiálu a vzdálenost podpěr má velmi významný vliv na hodnoty zkoumaných charakteristik. Zlepšení sledovaných charakteristik, lze dosáhnout zvolením vhodné tloušťky materiálu a délky podpěr.

Abstract:

This thesis deals with the assessment of the influence of material thickness and support distance on selected mechanical properties of beech wood (Fagus sylvatica), which were determined by using three-point bending. The main factors were the thickness of test specimens and support distance. The thickness factor levels of test specimens were 15, 20, 25, 45, 50, 55, 60, 80, 85, 90 mm. The support distance factor levels in the bending test were always ten times the thickness of the test specimens. The length of the material was 80 cm longer than the support distance from each side was 40 mm. The monitored mechanical properties were obtained by analysing the force deflection diagram (strength, work, deflection and modules). The thesis research evaluated differences in bending characteristics of test specimens with increasing geometric parameters. According to (Požgaj, et al., 1993) short specimens are subject to shear stress more than longer specimens, thus bending properties are negatively affected. The aim of the thesis is to verify this hypothesis and compare differences between bending characteristics of test bodies of different geometric parameters. Evaluation of individual levels of test specimens confirmed that the higher material thickness and distance of supports has a very significant influence on the values of the examined characteristics. Improvement of the observed characteristics can be achieved by choosing the appropriate material thickness and length of supports.

Keywords

tříbodový ohyb, buk, mechanické vlastnosti, tloušťka, vzdálenost podpěr

Keywords

Three – point bending, beech, mechanical properties, thickness, support distance

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Adam Sikora, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme:
Wood Engineering